Flight Controllers

Open Source Flight Controllers

OpenPilot

OpenPilot的目标是提供低成本的增稳和自动驾驶平台。OpenPilot支持多轴飞行器、直升机和固定翼飞机。

目前OpenPilot的精力主要之中在两个硬件平台：

• OpenPilot CC3D、Atom和Copter Control: 最开始开发的是Copter Control，在2012年，Copter Control的陀螺仪断货了，所以就在Copter Control的基础上改版成Copter Control 3D，简称CC3D。除了陀螺仪之外，CC3D和Copter Control的差异非常小，之前很多文档都可以沿用。Atom则是一个完全兼容CC3D的产品，但是它的尺寸只有CC3D的一半。CC3D有6个自由度，但是相比Revolution，不支持自主飞行和UHF modem。
  • 它的硬件具有如下的特性：
    • 32位的STM32处理器，运行在90MIPS，具有128KB Flash和20KB的RAM
    • 3轴MEM陀螺仪和3轴MEM加速计
    • 36mmx36mm 4层板
    • 无需驱动的直接高速USB支持，真正即插即用
    • Spektrum卫星接收机支持
    • Futaba S-BUS硬件支持
    • Flexi-port技术，提高接口灵活性
    • 4Mbits板载EEPROM，用于存储配置信息
  • CC3D非常成熟，在淘宝上有大量供货，价格大概在￥75左右
  • 新版的OpenPilot固件已经不支持CC3D了
• OpenPilot Revolution: 它是CC3D的下一代产品，支持10个自由度。采用32位 Cortex-M4 ARM处理器STM32F4，带有硬件浮点运算支持，运行在210MIPS、168MHz，带有1MB板载flash和192kB RAM。Revolution能够实现自主飞行。它带有电子罗盘、陀螺仪、加速计和压力计。此外，它还内置了UHF modem，可以通过它实现无线的飞控、图传和设备配置。有3个多协议串口，其中有一个支持S.Bus类型的接收机。最多支持12个ESC/Servo输出，还有两个AD转换接口可以连接外部的电压传感器和电流传感器。
  • 似乎没有正式供货，在淘宝上基本没有，官方也没有购买链接

3D Robotics

3D Robotics旗下的飞控有三款，APM、PX4和Pixhawk。

• APM: APM是最早的产品，全称是ArduPilot，处理器使用的是Arduino的16位mega系列单片机。作为第一代产品，APM很成熟，但是硬件的性能也已经被挖掘殆尽，最新版本为APM 2.6，后续不会再更新。
• PX4: PX4是APM的升级版，使用了32位的STM32F407，处理速度更快。PX4实际上是由两部分组成的，PX4FMU（FMU是Flight Management Unit的缩写）和PX4IO板。
• Pixhawk：它可以看做是将PX4的两个板子集成到一起的产物
  • 它的硬件具有如下的特性：
    • 采用32位ARM Cortex® M4处理器STM32F427，带有硬件浮点处理，运行在168 MHz / 252 MIPS，具有256 KB RAM和2 MB Flash
    • 采用NuttX RTOS系统
    • 带有32位STM32F103 failsafe协处理器
    • 带有加速计、电子罗盘、陀螺仪、气压计
    • 14个PWM/servo输出（其中8个带有失效保护及手动控制，另外6个辅助的支持大功率输出）
    • 丰富的外部接口（UART、I2C、CAN）
    • Integrated backup system for in-flight recovery and manual override with dedicated processor and stand-alone power supply
    • Backup system integrates mixing, providing consistent autopilot and manual override mixing modes
    • 冗余电源输入及自动失效保护
    • 外置安全按钮，便于启动电动机
    • 多彩LED灯
    • 大功率多音调蜂鸣器
    • MicroSD卡能记录更长时间、更快频率的日志
    • 支持Spektrum DSM / DSM2 / DSM-X® 兼容的信号输入
    • 支持Futaba S.BUS® 兼容的输入输出
  • 官方购买地址是3DR Store，价格在$199
  • 淘宝上销量较大的雷迅创新家的价格在￥699

在Pixhawk的基础之上，国内厂家衍生出了其他改版，这些改版通常可以完全兼容公版固件。

• Pixraptor:
• Pixhack: 由雷迅创新开发的Pixhawk衍生版，硬件上完全兼容原版Pixhawk。雷迅创新原来按照开源的Pixhawk硬件资料制作Pixhawk产品，后来进一步改版生产除了Pixhack。相比于Pixhawk，Pixhack最大的变化是采用了IMU分离设计，内置通用性减震，一般飞行器不需要做减震处理。虽然完形尺寸没有变大（甚至更小一点），但是这个减震机构这也使重量从39g升到了68g。它的硬件具有如下特性：
  • 尺寸：68mmX44mmX15mm
  • 重量：68g

Commercial Flight Controllers

DJI

除了成品机外，大疆创新（DJI）也提供一系列飞控和机架产品，其飞控包括A1、悟空（WooKong）、哪吒（Naza）和Ace系列。